На главную
ПРАВИЛА FAQ Помощь Участники Календарь Избранное DigiMania RSS
msm.ru
Модераторы: ANDLL, ALXR
Страницы: (9) 1 [2] 3 4 ...  8 9 все  ( Перейти к последнему сообщению )  
> Головоломка по физике
   
Какой шар остынет быстрее?
Гости не могут просматривать результаты голосования.
Гости не могут голосовать 
    А если деформацию и теплопроводность стали учесть? Подставка немного сожмется, ее диаметр немного увеличится. Подвеска немного растянется и ее диаметр уменьшится.
    Тепло, проведенное подвеской будет меньше тепла проведенного подставкой, так как она длиннее и тоньше.

    А если одновременно учитывать конвекцию воздуха и теплопроводность стали, то получается, что из-за конвекций воздуха низ шара будет холоднее верха. Т.о. градиент температуры в стержне будет меньше градиента температур в подвеске. Стеержень проведет меньше тепла, чем подвеска.
    Мои религиозные убеждения не позволяют мне комментировать код.
    Моё мировоззренье таково: в программе комментария ни одного!
      Если "остынет" означает "достигнет такой же температуры, как среда за пределами цилиндра", то "Вообше не остынут". Температуры никогда не сравняются.
      Мои религиозные убеждения не позволяют мне комментировать код.
      Моё мировоззренье таково: в программе комментария ни одного!
        остынет тот который подвешен!
        ну и кто знает правильный ответ!
        Сообщение отредактировано: rx1pms -
          Сказал, как пёотрезал.
            Цитата MIF @
            А если деформацию и теплопроводность стали учесть? Подставка немного сожмется, ее диаметр немного увеличится. Подвеска немного растянется и ее диаметр уменьшится.
            Тепло, проведенное подвеской будет меньше тепла проведенного подставкой, так как она длиннее и тоньше.

            Ответ не верный :D
            При сжатии стержень чуток поднагреется, т.к. расстояния между атомами в кристаллической решётке поуменьшатся. А значит, стоячий стержень будет медленнее отводить тепло, чем висячий. ;) Известен физический закон, шо скорость остывания пропорциональна разности температур.
            Подпись выключена.
              Скрытый текст
              Цистерны представляют из себя замкнутую систему, но сами они находятся не в замкнутой системе. Тепло передается от шара по штырю цистерне, нагревая пятно вокруг точки крепления, то в свою очередь нагревает окружающий воздух. Но нагретый верхней поверхностью воздух сразу поднимается вверх, и на его место приходит холодный, а под нижней поверхностью воздух несколько застаивается. Т.о. верхняя поверхность цистерны при остутствии подогрева солнцем, например, будет охлаждаться лутше и верхний шар остынет быстрее.

              По крайней мере, длинные стволы танковых орудий при интенсивной стрельбе из-за разных условий охлажения различных участков поверхности ствола несколько изгибаются, что влияет на точность стрельбы. Для избежания этого их заключают в асбестовые кожухи. Т.о. разница в условиях охлаждения разных участков поверхности цилиндрического тела дает заметный эффект даже на телах такого небольшого диаметра, так что все реально.
              Сообщение отредактировано: Bug Hunter -
              Цитата
              Геноцид - самое утомительное занятие. После хоккея. (Х/ф "Догма")
                Цитата DrUnkard @
                Ответ не верный
                Дык я ж перебежчик, мнение своё сменил. Внимательно перечитал задачу и сменил:

                Скрытый текст

                Замкнутые системы не побмениваются енергией со внешней системой. Температура шаров изменится за счёт теплообмена со стержнями, но не сравняется с температурой за пределами цилиндров.
                Мои религиозные убеждения не позволяют мне комментировать код.
                Моё мировоззренье таково: в программе комментария ни одного!
                  Скрытый текст
                  Хм... Если система замкнутая, т.е. тепло из системы {шар-подвес/подставка-цистерна-воздух внутри цистерны} вовне не уходит (представим, что цистерна заключена в идеальный теплозащитный кожух), то рано или поздно установится тепловое равновесие, т.е. все точки системы будут иметь одинаковую температуру, причем температура эта будет одинаковая для обоих случаев крепления шара. Вопрос в том, в каком случае тепловое равновесие установится быстрее.

                  А быстрее тепловое равновесие установится в случае установки шара на подставке, т.к. в этом случае цистерна будет прогреваться с двух сторон - сверху за счет поднимающегося к верхней части нагретого воздуха и снизу за счет тепла, идущего через штырь.
                  Цитата
                  Геноцид - самое утомительное занятие. После хоккея. (Х/ф "Догма")
                    Скрытый текст
                    1. Так как размеры ёмкости не указаны, значит для решения задачи они неважны. Это означает, что как подвешенный, так и установленный шары будут находится в одинаковых условиях относительно воздушной/водяной(любой другой среды), находящейся в ёмкостях.
                    Можно также сказать, что размеры ёмкости таковы, что оба шара находятся в точности посередине ёмкости.

                    2. Так как внутренняя поверхность - абсолютно поглощающее тело, то обмена тепловой энергией от ёмкости в сторону шара не будет. Направление передачи тепла - только в сторону ёмкости. (Это же условие говорит о том, что температура стенок абсолютно не важна).

                    3. Стальные штыри выдержат как растяжение, так и сжатие(не разорвутся, не сломаются).

                    4. Теплопроводнось твёрдого тела не зависит от давления.

                    Из этих предпосылок можно сделать вывод, что скорость охлаждения шаров зависит только от теплопроводности штырей и будет одинаковой.
                    Сообщение отредактировано: Демо -
                    Все фотографии-обои Виталия Невзорова одним файлом. 3Гб.
                    http://www.almar.su/nevzorov/photo.zip
                    Если с вопросами все будут посылать в гугль - откуда в нём возьмутся ответы?
                      Тепло стремится вниз, такчто подвешеный быстрее остынет
                        Так, а чего это мы взялись в спойлерах отвечать? Просьба была прятать только точный ответ (От первичного составителя?).

                        Демо, если так рассуждать, додумывая условие, то вырисовывается интересная картина:

                        В задаче ничего не сказано о наличии воздуха внутри цистерны, значит пофик? Но для замкнутой системы вся разница заключается только в конвекции воздуха внутри цистерны! А вот в незамкнутой большая доля тепла уйдет через штырь на цистерну - внешний радиатор по-любому с большей чем у шара площадью поверхности, так что при зверском загрублении разницей в конвекционном охлаждении шаров действительно можно пренебречь. Тем более, что 20 см - весьма приличный тепловой зазор. Кроме того, указан материал шара, но для замкнутой системы это может иметь количественное значение, но не качественное. А вот для незамкнутой системы влияние разницы в конвекционном охлаждении будет тем меньше, чем меньше площадь поверхности шаров. А свинец - материал тяжелый. Правда, ИМХО, составитель задачи тут ошибся - надо учитывать еще и теплопроводность собственно материала шара, а она у свинца сильно меньше, чем у стали, так что стальной шар, несмотря на больший диаметр, отдаст через штырь на внешний радиатор большую долю тепла, чем свинцовый. Ну да ладно, материал указан, и для замкнутой системы это не имеет значения, так что, подразумевается таки незамкнутая система? Но в задании явно указано, что система замкнутая! <_< <_< <_<

                        Сдается мне, что если препод действительно сформулировал задачу именно так, как ее огласил мыш, то это задача про самолет на транспортере №2, и препод действительно гад редкосный.
                        Цитата
                        Геноцид - самое утомительное занятие. После хоккея. (Х/ф "Догма")
                          Цитата Bug Hunter @
                          додумывая условие


                          А додумывать и не надо - логика простая.

                          Цитата Bug Hunter @
                          В задаче ничего не сказано о наличии воздуха внутри цистерны, значит пофик?


                          Абсолютно пофиг.

                          Цитата Bug Hunter @
                          Но для замкнутой системы вся разница заключается только в конвекции воздуха внутри цистерны!


                          Ты забываешь про условие абсолютного поглощения тепла стенками. Не будет никакой конвекции - газ просто замерзнет.
                          Сообщение отредактировано: Демо -
                          Все фотографии-обои Виталия Невзорова одним файлом. 3Гб.
                          http://www.almar.su/nevzorov/photo.zip
                          Если с вопросами все будут посылать в гугль - откуда в нём возьмутся ответы?
                            Практически реfлизовать данную систему невозможно и причин тут много;
                            и самая главная в том что идеально остыть 2 одинаковых шара не могут(вспомните про замерзания грязной воды)
                            от примесей ни как не избавится,
                            а чисто теоритически они остынут одинаково так как общая площадь соприкосновения с воздухом и стержнем одинаковая а ориентация в пространстве
                            не сыграет большую роль(и вообще чето в условии про воздух я нечего не слышал)
                            Подпись выключена.
                              Демо
                              Цитата
                              4. Теплопроводнось твёрдого тела не зависит от давления.

                              Правильно.

                              Демо всё разложил по полочкам, но не учёл одного, шо мы не говорим о теплопроводности стержней.
                              Я говорю, о том, шо сжатый стержень будет иметь несколько большую температуру, чем растянутый.
                              Это не влияет на теплопроводность, это влияет на скорость остывания шара, который фконтакте со стержнем. ;)
                              Подпись выключена.
                                Цитата Демо @
                                Цитата Bug Hunter @ 2.11.08, 18:42

                                В задаче ничего не сказано о наличии воздуха внутри цистерны, значит пофик?
                                Абсолютно пофиг.

                                Возьми что-ли комнатный термометр и померяй температуру воздуха в комнате возле пола и возле потолка :whistle:

                                Цитата Демо @
                                Цитата Bug Hunter @ 2.11.08, 18:42

                                Но для замкнутой системы вся разница заключается только в конвекции воздуха внутри цистерны!
                                Ты забываешь про условие абсолютного поглощения тепла стенками. Не будет никакой конвекции - газ просто замерзнет.

                                Нет такого условия! А есть такое:
                                Цитата
                                внутренняя поверхность которых представляет собой абсолютно черное поглощающее тело

                                Это означает, что любое излучение, упавшее на такую поверхность, в том числе и тепловое, поглотится полностью и не отразится взад, так что потери тепла за счет излучения будут одинаковыми. Правда, при наличии симметрии оно и так будет одинаковым.

                                И наличие такой поверхности вовсе не означает, что за ней находится поглотитель бесконечной теплоемкости и теплопроводности. Более того, это даже приближенно настолько труднодостижимо, что должно оговариваться. Например, практически бесконечную (по сравнению с шаром) теплоемкость можно смоделировать цистерной с толщиной стенок в несколько метров. Нету такого!

                                Цитата Dethlord @
                                а чисто теоритически они остынут одинаково так как общая площадь соприкосновения с воздухом и стержнем одинаковая а ориентация в пространстве не сыграет большую роль

                                Воздух без принудительного обдува и снабжения охлаждаемого тела радиатором - весьма плохой охладитель. И шар имеет из всех фирур наименьшую площадь поверхности. А вот металлы проводят тепло весьма хорошо. Так что бОльшая доля тепла уйдет через штырь на цистерну как на радиатор (если цистерна стоит на воздухе) или просто передастся цистерне как большому холодному телу (если она находится в теплозащитном кожухе).

                                Цитата DrUnkard @
                                Я говорю, о том, шо сжатый стержень будет иметь несколько большую температуру, чем растянутый.

                                Вот мы сжимаем тело. Совершаем при этом механическую работу. В процессе механическая работа переходит во внутреннюю энергию деформируемого тела, в том числе нагревая его.

                                Вот мы растягиваем тело. Совершается при этом та же самая работа. Куда она по твоему девается? ;)
                                Цитата
                                Геноцид - самое утомительное занятие. После хоккея. (Х/ф "Догма")
                                0 пользователей читают эту тему (0 гостей и 0 скрытых пользователей)
                                0 пользователей:
                                Страницы: (9) 1 [2] 3 4 ...  8 9 все


                                Рейтинг@Mail.ru
                                [ Script Execution time: 0,1837 ]   [ 19 queries used ]   [ Generated: 22.07.19, 02:38 GMT ]